Способ обработки деталей из титановых сплавов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфефз Сфвфтскфи Сфцмааистнчеснмк Республик(51)М. Кл э С 22 Г 1/18 ГосударствениыЯ комитет СССР оо аеаам изобретеииЯ и открмтиЯ(088.8) Дата опублмкованмя описания 151081 В.О.доннчаев В.а.Меновое и а.а.4 ринова(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении различных конструкций с сильфонами в химическом и нефтяном машиностроении, приборо- и судостроении с повыаенными требованиями к эксплуатационной надежности,В настоящее время в химическом и нефтяном машиностроениивв судостро енин применяются сильфоны, получаемые механогидравлическим способом, основными технологическими операция" ми которого является операция накатки роликом фиксирующих канавок и гидравлическое выдавливание гофров. 15 Изготовление гофрированной оболочки этим способом неизбежно связано с образованием зон с неоднородными механическими свойствами из-за нерав-, номерности деформации по толщине 20 при накатке и гофрообразовании. При этом максимальная неоднородность механических свойств имеет место в зоне перехода от накатанной части канавки к ненакатанной. Эта зона является источником жесткой концентрации напряжений, способствующей снижению усталостной прочности и появлению значительного разброса данных по долговечности сильфонов. 30 Для повышения долговечности изделий, работающих в условиях воздействия циклических нагрузок, широкое применение находят методы поверхностного пластического деформирования (ППД): обкатка роликами и шариками, дробе- и гидродробеструйная обработка, виброгалтовка и др.Известен способ обработки изделий из титановых сплавов путем дробеструйной обработки с использованием стальных шариков диаметром 0,5- 0,8 мм 1 ).Однако примевительно к таким ажурным изделиям, какими являются сильфоны с толщиной стенки менее 0,2 мм, этот способ не может быть применен, поскольку вызывает искажение геометрических размеров профиля гофрированной оболочки. Целью изобретения является повышение долговечности титановых силь- фонов.Поставленная цель достигается тема что дробеструйную обработку ведут микрошарикамн диаметром 160- 200 мкм при давлении 2,5-3 ата в течение 5-6 мин с последующим отжигом при 550+10 оС в течение 4-7 мин.872595При упрочнении микрошариками диаметром 0,16-0,20 мм благодаря их малой массе обеспечивается высокая скорость полета рабочих шариков, вследствие чего поверхностный слой формируется при скоростях деформации примерно на 1-2 порядка выше, чем при обычной дробеструйной обработке или гидрогалтовке. Это дает воэможность получить достаточно высокую ,кинетическую энергию соударения движущихся шариков с обрабатываемой деталью и создать в поверхностном слое необходимую глубину наклепа. При этом статическое давление при обработке микрошариками не превышает 5-10 кг, что позволяет эффективно испольэовать предложенный метод при упрочнении тонкостенных и маложестких деталей без нарушения устойчивости иискажения их геометрических размеров.В результате поверхностного упрочнения поверхностный слой имеет более мелкозернистую и однородную микроструктуру. Наряду с этим упрочнение микрошариками сопровождается интен- ф сивным дроблением блоков мозаики,увеличением плотности дислокаций,сглаживанием поверхностных дефектов,обусловленных технологией изготовления труб-загоуовок для сильфонов.Отжиг при 550 С в течение 4-7 минвызывает частичное снятие упругихискажений кристаллической решеткивследствие пластических сдвигов впределах отдельных зерен, перераспределение структурных несовершенств(дислокаций) в наклепанном слое и перестройку их в наиболее равновесныесостояния. В результате в поверхностном слое образуется полигонизованнаяструктура, характеризующаяся повышенным сопротивлением деформированиюв условиях повторно-переменных нагружений. Обработка количество циклов до разрушени Параметры исп ния сильфонов после ППД и термообработки о ППД и термоо работкио Температура 100 С Давление наружное Диаметр шариков200 мкм,6 мин,с 550 С5 мин 16 кгс/см . Ход 10,5 мм 26223-42101 0270-4480 223 3673 00 о гс/см Диаметр шариков160 мкм,5 мин, давление 2,5 атай. 550 Сф5 мин Температура Давление 64 Ход 5,6 мм 0828-21490 695-. 58837 5850 2106 50 фонов, путем дробеструйной обработки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения долговечности, дробеструйную обработку ведутмикрошариками диаметром 160-200 мкм55 при давлении 2,5-3 ата в течение5-6 мин с последующим отжигом при550+10 ОС в течение 4-7 мин.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9140585, кл. С 22 Г 1/18, 1960. Таким образом, пред соб позволяет существе. сопротивляемость устал рушению титановых силь сить их работоспособно зировать свойства. оженный споно повыситьстному раэонов, повыть и стабилиформула изобретения Способ обработки деталей из титаовых сплавов, преимущественно сильираж 684 Подписное город, ул.Проектная,ИИПИ Заказ 8955/4 лиал ППП "Патентф, г Испытания надолговечность показывают, что в результате предложен О ной обработки долговечность сильфонов увеличивается в 1,5-2,5 раза, причем, немаловажным является факт резкого уменьшения разброса экспериментальных данных по долговечности.25 Результаты испытаний приведеныв таблице.